Как присадочный металл в сварочной проволоке влияет на качество сварки?

Сварочная проволока содержит Si, Mn, S, P, Cr, AI, Ti, Mo, V и другие легирующие элементы. Как эти легирующие элементы влияют на характеристики сварки, поясняется отдельно ниже.

Кремний (Si)

Кремний обычно используется в элементе раскисления сварочной проволоки, он может предотвращать сочетание железа и окисления, а также может восстанавливаться в ванне расплава FeO. но только с раскислением кремния, генерируемой высокой температурой плавления SiO2 (около 1710 ℃) и небольшими частицами продукта, трудно вылететь из ванны расплава, легко вызвать шлак металла сварного шва.

Марганец (Mn)

Роль марганца аналогична кремнию, но его раскисляющая способность немного хуже, чем у кремния. Одно только раскисление марганца обеспечивает большую плотность MnO (15,11 г / см3), но его также нелегко вывести из ванны растворения. Марганец в сварочной проволоке, помимо раскисления, а также сульфид в сочетании с образованием сульфида марганца (MnS) был удален (десульфуризация), поэтому он может снизить тенденцию к термическому растрескиванию, вызванному серой. Только из-за деоксигенации кремния и марганца трудно устранить образование деоксигенации. MnO-SiO2 имеет низкую температуру плавления (около 1270 ℃) и небольшую плотность (около 3,6 г / см3), который может сливаться в большой шлак в ванне расплава и всплывать для достижения хорошего эффекта раскисления. Марганец также является важным легирующим элементом в стали, также является важным упрочняющим элементом, он оказывает большое влияние на ударную вязкость металла сварного шва. Когда содержание Mn <0,05%, вязкость металла сварного шва очень высока; при содержании mn> 3% и очень хрупкие; при содержании Mn = 0,6 ~ 1,8% металл шва имеет высокую прочность и ударную вязкость.

Сера (S)

Сера часто присутствует в стали в виде сульфида железа и распределяется сеткой на границах зерен, что значительно снижает ударную вязкость стали. Температура эвтектики железа и сульфида железа низкая (985 ℃), поэтому при горячей обработке температура обработки обычно составляет 1150 ~ 1200 ℃, а эвтектика железа и сульфида железа расплавляется, что приводит к растрескиванию при обработке, это явление является так называемое «тепловое охрупчивание серой». Такая природа серы делает сталь при сварке термическим растрескиванием. Поэтому содержание серы в стали обычно строго контролируется. Обычная углеродистая сталь, высококачественная углеродистая сталь и высококачественная сталь, главное отличие заключается в количестве серы, содержании фосфора. Как упоминалось ранее, марганец играет роль десульфурации, потому что марганец может образовывать высокую температуру плавления с серой (1600 ℃) сульфида марганца (MnS), который распределяется в зернах зерна. При горячей обработке сульфид марганца обладает достаточной пластичностью, что исключает вредное воздействие серы. Следовательно, полезно поддерживать в стали определенное количество марганца.

Фосфор (P)

Фосфор в стали может полностью растворяться в феррите. Он уступает только углероду по упрочнению стали, так что прочность и твердость стали увеличиваются, фосфор может улучшить коррозионную стойкость стали, в то время как пластичность и вязкость значительно снижаются. Особенно при низких температурах, когда воздействие более серьезное, что называется склонностью фосфора к холодному колену. Следовательно, это неблагоприятно для сварки и увеличивает трещиностойкость стали. В качестве примесей следует также ограничить содержание фосфора в стали.

Хром (Cr)

Хром может улучшить прочность и твердость стали, а пластичность и вязкость не уменьшаются. Хром обладает сильной коррозионной и кислотостойкостью, поэтому аустенитная нержавеющая сталь обычно содержит больше хрома (13% или более). Хром также обладает очень сильной стойкостью к окислению и термостойкостью. Поэтому хром также широко используется в жаропрочных сталях, таких как 12CrMo, 15CrMo, 5CrMo и т. Д. Все стали содержат некоторое количество хрома [7]. Хром является важным составляющим элементом аустенитной стали и ферритизации, а также улучшает стойкость к окислению и механические свойства легированных сталей при высоких температурах. В аустенитных нержавеющих сталях, когда общее количество хрома и никеля составляет 40% и Cr / Ni = 1, наблюдается тенденция к термическому растрескиванию; при Cr / Ni = 2,7 тенденция к термическому растрескиванию отсутствует. Таким образом, обычно сталь 18-8 Cr / Ni = 2,2-2,3 или около того, хром в легированной стали легко производить карбид, так что теплопроводность легированной стали становится плохой, легко производить оксид хрома, так что сварка вызывает трудности.

Алюминий (AI)

Алюминий является одним из сильных раскисляющих элементов, поэтому используйте алюминий в качестве раскислителя, он не только может производить меньше FeO и легко восстанавливать FeO, эффективно ингибировать химическую реакцию газа CO, образующегося в ванне расплава, улучшать способность противостоять CO. пористость. Кроме того, алюминий также может сочетаться с азотом и выполнять роль фиксации азота, поэтому он также может уменьшить пористость азота. Но при раскислении алюминия образовавшаяся температура плавления AI2O3 очень высока (около 2050 ℃) в твердом состоянии в ванне расплава, что легко приводит к образованию сварочного шлака. В то же время алюминиевая проволока легко разбрызгивается, слишком высокое содержание алюминия также снижает сопротивление металла сварного шва термическому растрескиванию, поэтому количество алюминия в проволоке должно строго контролироваться, не должно быть слишком большим. Если правильно контролировать количество алюминия в проволоке, твердость, предел текучести и предел прочности металла сварного шва немного увеличиваются.

Титан (Ti)

Титан также является сильным раскисляющим элементом, а также может быть синтезирован с азотом TiN и играет роль в фиксации азота, улучшая сопротивление металла сварного шва пористости азота. Если содержание Ti и B (бор) в ткани сварного шва является подходящим, ткань шва может быть улучшена.

Молибден (Мо)

Молибден в легированной стали может улучшить прочность и твердость стали, улучшить зерно, предотвратить отпускную хрупкость и склонность к перегреву, улучшить высокотемпературную прочность, сопротивление ползучести и длительную прочность, содержащий менее 0,6% молибдена, может улучшить пластичность, снизить склонность к производить трещины, улучшать ударную вязкость. Молибден имеет тенденцию к графитизации. Следовательно, обычная молибденосодержащая жаропрочная сталь, такая как 16Mo, 12CrMo, 15CrMo и т.д., содержит около 0,5% молибдена. Молибден в легированной стали с содержанием 0,6 ~ 1,0%, молибден приведет к снижению пластичности и ударной вязкости легированной стали, увеличивая тенденцию к закалке легированной стали.

Ванадий (V)

Ванадий улучшает прочность стали, измельчает зерно, снижает тенденцию к росту зерна и улучшает прокаливаемость. Ванадий является сильным карбидообразующим элементом, и образующиеся карбиды стабильны при температуре ниже 650 ° C. Имеет омолаживающий эффект. Карбиды ванадия устойчивы к высоким температурам и поэтому повышают высокотемпературную твердость стали. Ванадий может изменять распределение карбидов в стали, но ванадий имеет тенденцию к образованию тугоплавких оксидов, что затрудняет газовую сварку и газовую резку. Содержание ванадия в общем сварном шве составляет около 0,11%, что может играть эффект фиксации азота, превращаясь из неблагоприятного в полезный.

Примечание: Если у вас есть какие-либо вопросы, свяжитесь с нами СЕЙЧАС！